背景：

IL编程在普通的程序员的代码里几乎不会出现，但从Json.net、Dapper、
Asp.net等等开源项目都体现出了IL编程的重要性。
在IL编程的时候，上百行甚至上千行的IL代码实在让人头大，调试不方便不说，
IL编程的逻辑也是不同于以往的编程。
为了简化操作，优化IL编程逻辑，设计了这个库，取名为Natasha.

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简介：

类库名称：Natasha (娜塔莎)（原型苏联红军第25步兵师的中尉柳德米拉·帕夫利琴科
，一名出色的女狙击手） 
开源协议：MPL2.0
版    本：2016
作    者：LanX
感    谢：Xue 和 Denni 在测试以及审查代码上的支持

地 址：https://github.com/NMSLanX/Natasha

类库功能：

• 动态方法

• • 支持多线程创建动态方法；

  • EMethod:对任意类方法的操作类；

  • EHandler:创建动态方法的操作类；

• 普通变量EVar

• • 对int、double、bool、float、string…等变量的操作以及枚举类型的若干操作

  • 重载一元二元运算符提供各种变量(包括运行时)的 + - * / % | & >> << ++ –操作；

  • 重载比较运算符提供各种变量(包括运行时)的比较操作;

  • 实现ILoadInstance数据入栈接口;

  • 临时变量可自加减以及Store赋值操作;

  • 可创建无临时变量的操作实例;

• 类和结构体EModel

• • 支持三种常规压栈方式(Builder,Action,Parameter);

  • 实现ILoadInstance数据入栈接口(this入栈);

  • 支持属性、字段、方法、私有属性字段（结构体不支持）的及时操作以及延迟操作;

  • 重载一元二元运算符提供各种变量(包括运行时)的 + - * / % | & >> << 操作;

  • 重载比较运算符提供各种变量(包括运行时)的比较操作;

  • 支持链式加载或延迟加载嵌套类或结构体的属性、字段、方法;

  • 提供链式操作来操作方法返回来的对象且无临时变量;

  • 支持CreateModelFromObject方法进行深度压栈复制，保证对象全新;

  • 提供EstruckCheck类检测结构体是否为刚初始化的结构体；注：结构体初始化不是空;

• 数组EArray

• • 支持三种常规压栈方式(Builder,Action,Parameter);

  • 实现ILoadInstance数据入栈接口(this入栈);

  • 提供StoreArray方法，支持各种数据入栈填充数组;

  • 提供LoadArray函数加载指定索引出的元素入栈;

  • 支持CreateArrayFromRuntimeArray方法进行深度压栈复制保证对象全新（直接等于也行）;

• 条件分支EJudge

• • 提供了if elseif else三个函数对逻辑进行分支处理;

  • 提供了 TrueJump正确跳转函数，FalseJump 错误跳转函数，JumpTo无条件跳转函数;

  • ENull提供了空值检测;

  • EDefult提供了默认值检测;

  • EDBNull提供了对DBNull类型检测;

• 循环结构ELoop

• • 提供了对数组的遍历操作;

  • 保留了对迭代器遍历的方法;

  • 提供了while循环操作;

• 拆装箱EPacket

• • EPacket提供了装箱函数以及拆箱函数

• 自定义类ClassBuilder

• • 支持自定义类，自定义属性，字段，方法及其保护级别等功能

  • 支持EModel使用自定义类

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用前科普

• 动态方法IL环境:

  我们创建动态方法时需要DynamicMethod对象创建ILGenerator实例来操作动态方法。 
  比如 ： 
  ilA = methodA.GetILGenerator(); 
  ilB = methodB.GetILGenerator(); 
  当你用ilA来写IL代码的时候，不能用ilB来参与methodA的创建过程。 
  也就是ilA产生的临时变量不能用在ilB中，ilA与ilB是相互隔离的。 
  我们在自定义类的时候也会有新的il产生，在设置属性的get/set方法的时候也会有新的il产生。 
  这里还涉及到在动态方法中创建动态方法，所以需要保证il的工作环境相对是隔离的。 
  因此设计了ThreadCache缓存类来设置和获取不同环境的IL或者action。 
  EVar提供了普通变量的操作， EClass提供了类和结构体的操作，EArray提供了数组的操作这三个主要的操作类都有共同的基类ILGeneratorBase，初始化时会从ThreadCache中取IL.

• 类的入栈过程

  this.Age = 1:

  this.Show()：

  this指针入栈：

  在IL编程中：

  因此引出初始化类的几个初始化方法： 
  private EModel(Type type, Action action): base(action, type){} 
  private EModel(LocalBuilder builder, Type type): base(builder, type) {} 
  private EModel(int parameterIndex, Type type): base(parameterIndex, type){}

  不管上面三种你选择了哪一种，this入栈都是由以下的接口来完成的。 
  还有ILoadInstance接口： 
  void Load(); //不是结构体或者结构体作为值类型填充时，入栈 
  void LoadAddress(); //如果是结构体得加载地址 
  注:实际封装要比这三种多，详情请看工程里的例子

• • LocalBuilder是临时变量，用Ldloc代码来调用;

  • ParameterIndex指定参数索引，用Ldarg等IL代码来调用;

  • 委托就是委托，可能委托中的代码比前两种更复杂;

  • 委托形式

  • 外面的LocalBuilder

  • 参数形式

  • 将this入栈。

  • 调用show的methodinfo

  • 将this入栈。

  • 将1入栈。

  • 填充fieldinfo 或者 propertyinfo。

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使用方法

• 创建动态方法:

//动态创建Action委托
Delegate newMethod0 = EHandler.CreateMethod<ENull>((il)=>{ }).Compile(); //动态创建Action<string,int>委托Delegate newMethod1 = EHandler.CreateMethod<string,int,ENull>((il)=>{ }).Compile(); //动态创建Func<string>委托Delegate newMethod2 = EHandler.CreateMethod<string>((il) => { }).Compile(); //动态创建Func<string,TestClass>委托Delegate newMethod3 = EHandler.CreateMethod<string, TestClass>((il) =>{ }).Compile();
        
      
      
      

• 创建普通变量(非结构体，非类实例，非数组):

//动态创建Action委托
Delegate newMethod = EHandler.CreateMethod<ENull>((il) => {      //创建没有临时变量的普通入栈变量(没有临时变量，所以自加操作没有意义)      EVar intHandler = 1;      //创建函数操作句柄      EMethod method = typeof(Console);      //输出intHandler的时候，让变量做加法运算。      method.ExecuteMethod<int>("WriteLine", intHandler + 665);      //结果:666； }).Compile();((Action)newMethod)(); //动态创建Action委托Delegate newMethod1 = EHandler.CreateMethod<ENull>((il) => {       //创建有临时变量的普通入栈变量(自加操作可以被自身储存) 也就是说可以使用store存储函数       //int i = 664;       EVar intHandler = EVar.CreateVarFromObject(664);       //i++;       intHandler++;       //i=i+1;       intHandler.Store(intHandler + 1);       //创建函数操作句柄       EMethod method = typeof(Console);       //输出intHandler       method.ExecuteMethod<int>("WriteLine", intHandler);       //结果:666 }).Compile();((Action)newMethod1)();
        
      
      
      

• 创建类\创建结构体:

//动态创建Action委托
Delegate newMethod = EHandler.CreateMethod<ENull>((il) => {    EModel model = null;    //测试类的字段    //model = EModel.CreateModel<DocumentClassFieldTest>();    //测试类的属性    //model = EModel.CreateModel<DocumentClassPropertyTest>();    //测试结构体的字段    model = EModel.CreateModel<StructField>();    //测试结构体的属性    // model = EModel.CreateModel<DocumentStructPropertyTest>();    model.Set("PublicName", "This is Public-Name");    model.Set("PrivateName", "This is Private-Name");    model.Set("PublicAge", 666);    model.Set("PrivateAge", 666);    EMethod method = typeof(Console);    method.ExecuteMethod<string>("WriteLine", model.Load("PrivateName"));    method.ExecuteMethod<string>("WriteLine", model.Load("PublicName"));    method.ExecuteMethod<int>("WriteLine", model.Load("PublicAge"));    method.ExecuteMethod<int>("WriteLine", model.Load("PrivateAge")); }).Compile();((Action)newMethod)();
        
      
      
      

• 创建数组\遍历数组:

string[]        strArray    = new string[5];
StructField[]   structArray = new StructField[5];
DocumentEnum[]  enumArray   = new DocumentEnum[5];for (int i = 0; i < strArray.Length; i += 1)
{
    strArray[i] = i.ToString();
    enumArray[i] = DocumentEnum.ID;
    structArray[i] = new StructField() { PublicAge = i };
}//string数组遍历输出
Delegate newMethod = EHandler.CreateMethod<ENull>((il) => {    EMethod method = typeof(Console);    //从运行时获取数组并入栈到IL层临时变量    EArray stringArrayModel = strArray;    //遍历数组    ELoop.For(stringArrayModel, (currentElement) =>    {        method.ExecuteMethod<string>("WriteLine", currentElement);    }); }).Compile();((Action)newMethod)(); //自定义数组Delegate newMethod = EHandler.CreateMethod<ENull>((il) => {    //创建长度为10的int类型数组    EArray arrayModel = EArray.CreateArraySpecifiedLength<int>(10);    //索引为5，6,7处填充数据6    arrayModel.StoreArray(5, 6);    arrayModel.StoreArray(6, 6);    arrayModel.StoreArray(7, 6);    //遍历输出    ELoop.For(0, 10, 1, arrayModel, (currentElement) =>    {        method.ExecuteMethod<int>("WriteLine", currentElement);    }); }).Compile();((Action)newMethod)(); //结构体数组遍历输出Delegate newMethod = EHandler.CreateMethod<ENull>((il) => {    //从运行时获取数组并入栈到IL层临时变量 或者EArray structArrayModel = structArray    EArray structArrayModel = EArray.CreateArrayFromRuntimeArray(structArray);    //遍历输出元素的PublicAge字段    ELoop.For(structArrayModel, (currentElement) =>    {        EModel model = EModel.CreateModelFromAction(currentElement, typeof(StructField));        model.LField("PublicAge");        method.ExecuteMethod<int>("WriteLine");    }); }).Compile();((Action)newMethod)(); //结构体数组遍历输出Delegate newMethod = EHandler.CreateMethod<ENull>((il) => {    EArray enumArrayModel = EArray.CreateArrayFromRuntimeArray(enumArray);    ELoop.For(enumArrayModel, (currentElement) =>    {        //使用action方式来加载当前元素        EModel model = EModel.CreateModelFromAction(            currentElement,            typeof(DocumentEnum)        );        model.Load();        //加载之后装箱        EPacket.Packet(typeof(DocumentEnum));        //用object参数的方式输出        method.ExecuteMethod<object>("WriteLine");    }); }).Compile();((Action)newMethod)();

• 条件:

 TestClass t = new TestClass();
 t.Field = 10;
 t.Property = 20;

Delegate showResult = EHandler.CreateMethod<ENull>((il) => {    EMethod method = typeof(Console);    EVar emit_A = EVar.CreateWithoutTempVar(10);    EVar emit_B = EVar.CreateVarFromObject(20);    EModel model = EModel.CreateModelFromObject(t);    EJudge.If(emit_A == model.DLoad("Field").Model)(() =>    {        method.ExecuteMethod<int>("WriteLine", 10);    }).ElseIf(emit_A > emit_B)(() =>    {        method.ExecuteMethod<int>("WriteLine", emit_A);    }).Else(() =>    {        method.ExecuteMethod<int>("WriteLine", emit_B);    });
        
      
      
      

• while循环:

Delegate showResult = EHandler.CreateMethod<ENull>((il) => {    EMethod method = typeof(Console);    EVar emit_A = EVar.CreateWithoutTempVar(16);    EVar emit_B = EVar.CreateVarFromObject(20);    ELoop.While(emit_A < emit_B)(() =>    {        method.ExecuteMethod<int>("WriteLine", emit_B);        emit_B--;    });    TestClass t = new TestClass() { Field = 10 };    EModel model = EModel.CreateModelFromObject(t);    ELoop.While(model.DLoad("Field").Model < emit_B)(() =>    {        //Console.WriteLine(model.field);      
  //这里需要传递委托，不传递委托则返回的是model类型而不是int类型        method.ExecuteMethod<int>(          
    "WriteLine",            model.DLoad("Field").DelayAction        );        //model.Field++        model.DLoad("Field").Model++;    });    ELoop.While(model.DLoad("Field").Model != 25)(() =>    {        method.ExecuteMethod<int>(            "WriteLine",            model.DLoad("Property").DelayAction        );        model.DLoad("Property").Model++;    }); }).Compile();((Action)showResult)();

• 自定义类/使用自定义类:

ClassBuilder builder = ClassBuilder.CreateModel("Hello");
builder.CreateDefaultConstructor();
builder.CreateField<string>("Age", FieldAttributes.Public);
builder.CreateProperty<string>("Name");
builder.CreateMethod<ENull>("Show", MethodAttributes.Public, (classModel) => {    classModel.SField("Age", "This is Age.");    classModel.SProperty("Name", "This is name.");    classModel.LPropertyValue("Name");    classModel.ilHandler.Emit(OpCodes.Call, typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(string) }));    classModel.ilHandler.Emit(OpCodes.Ret);    //下一版酌情对Method创建做优化 });builder.EndBuilder(); //使用自定义类Delegate ShowDelegate = EHandler.CreateMethod<ENull>((il) => {    ClassHandler Model = ClassHandler.CreateInstance("Hello");    Model.EMethod("Show");    Model.LField("Age");    Model.ilHandler.Emit(OpCodes.Call, typeof(Console).GetMethod("WriteLine", new Type[] { typeof(string) })); }).Compile();((Action)ShowDelegate)();
        
      
      
      

• 补充:

  更多的详细用法请参照源代码中工程例子，对于迭代接口请实现Iiterator接口，并调用Eloop的Foreach方法进行遍历。 
  以下是List的迭代接口实现案例，考虑在下一版中实现对迭代器的支持；

• 迭代器实现:

#region 迭代器属性和方法(不支持)public int Length
{    get;    set;
}#endregion#region 迭代器属性和方法(支持)public LocalBuilder TempEnumerator 
{    get;    set;
}public MethodInfo MoveNext
{    get;    set;
}public MethodInfo Current
{    get;    set;
}public MethodInfo Dispose
{    get;    set;
}public void LoadCurrentElement(LocalBuilder currentBuilder)
{
    ilHandler.Emit(OpCodes.Ldloca, TempEnumerator);
    ilHandler.Emit(OpCodes.Call, Current);
}public void Initialize()
{    if (TempEnumerator == null)
    {
        TempEnumerator = ilHandler.DeclareLocal(typeof(List<T>.Enumerator));
        MethodInfo GetEnumerator =TypeHandler.GetMethod(            "GetEnumerator", 
            new Type[0]
        );
        LoadAddress();
        ilHandler.Emit(OpCodes.Callvirt, GetEnumerator);
        ilHandler.Emit(OpCodes.Stloc, TempEnumerator);
        MoveNext = typeof(List<T>.Enumerator).GetMethod(            "MoveNext", 
            new Type[0]
        );
        Current = typeof(List<T>.Enumerator).GetProperty("Current").GetGetMethod(true);
        Dispose = typeof(List<T>.Enumerator).GetMethod("Dispose", new Type[0]);
    }
}#endregio

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愿景

1、希望大家以平和的心态去对待菜鸟开源库的事情；
2、Json.net 不也是人写出来的吗？Dapper是凭空产生的吗？希望大家发挥自己的创造力
，共创辉煌？

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计划

1、本库采用MPL2.0开源协议、召集小伙伴继续完善下去，欢迎加入到开发队伍中，
QQ群号：573026640；
2、Natasha每年更一次正式版，版本号用去年的年号；

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吐槽

对于说我重复造轮子的人我没什么好说的，谁造谁知道；
对于说我装B的人我想说一下：你猜错了，我想装C，装完C还想装D；

这个库2016年开始封装，中间推翻了两版，重构十次以上，精神分裂、懵逼N次，
怀疑人生1次，求小伙伴们一起参与到建设中来!

为什么拿Natasha来命名这个库，因为她墓志铭上有这两句话：

痛苦如此持久，像蜗牛充满耐心地移动；
快乐如此短暂，像兔子的尾巴掠过秋天的草原；（跟开发过程相符）

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结尾

我相信，这行没有学习能力是走不远的。
我也相信，没有创造力是看不清未来的。

愿这个库能给您的项目带来方便，给创作带来便利与灵感。 
希望.NET在接下来的发展中能吸引更多的创造者，让.NET世界百花齐放。

原文地址：http://blog.csdn.net/lanx_fly/article/details/59617050

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